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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 저온 저장 중 생리적 장해(calling injury)에 의하여 정상적인 대사가 억제되어 발현되지 못했던 녹변 전구물질들을 conditioning을 이용 CD와 PP 등과 같은 녹변 유발물질 소진을 촉진시킴으로서 녹변마늘을 억제시킬수 있는 conditioning에 의한 물리적인 방법과 기존의 녹변 억제 방법을 비교 연구하였기에 이를 보고하고자 한다.
제안 방법
- 53 L를 마늘 옆면에 살포하였다. MH 처리구와 대조구를 구별하여 수확한 후 이를 그늘진 곳에서 10일 간 예건 후 잎 부분을 절단하여 건조기(40℃)에 넣고 각각 12시간씩 2회 건조하여 시료로 사용하였다.
- 감마선 조사는 녹변된 마늘을 각각 약 4 kg씩 포장하여 선원 85만 Ci의 조사시설[그린피아기술(주), 경기도 여주소재]에서 실시하였고, IkGy/ht의 선량률로 각각 IkGy, 10kGy, 30kGy의 흡수선량을 얻도록 조사하였다. 흡수선량 측정은 PMMA dosimeter(Hawell Co.
- 공시료로 2000년 6월 단양마늘시험장에서 수확한 마늘의 줄기를 절단한 후 각 5kg씩 망사(40X70cm)에 넣어 이를 실온에 준비된 6단 높이의 선반(170X170cm, 철제선반)에 놓고 대조구로 보관하였으며, 인위적인 녹변을 유발시키기 위해 대조구와 동량의 마늘을 저온저장고(4, 8, 12℃)내의 선반에 놓고 완전히 녹변이 발생하도록 30일 동안 보관하였다.
- 녹변된 마늘은 전기녹즙기[(주), 엔젤라이프]를 사용, 마쇄한 다음 이를 일정량씩 0.1mm PE 필름에 넣고 색차계로 L, a, b값을 조사하였다. 이때 사용한 color difference meter(CR- 200, Minolta, Japan)로 10회 측정하였고, 사용한 표준판은 L = 92.
- 5와 Table 6과 같다. 대조구는 0일부터 20일까지 일정한 L, a, b값을 유지하고 있었으며, 저온저장한 마늘은 20일이 경과된 후 에도 녹변이 지속적으로 유지하였다. 20 및 25℃에서 conditioning 하면서 4일 간격으로 20일까지 조사한 결과 저온저장한 마늘과 L, a, b값 모두 별다른 차이를 보이지 않고 녹변이 유지되었으며, 30℃에서 conditioning한 마늘은 4, 8, 16일 동안에는 녹변이 관찰되었으나, 20일이 경과하고부터 녹변이 억제되었다.
- 마늘의 녹변에 영향을 주는 인자를 알아보기 위하여 저온저장고에서 30일 동안 저장된 마늘을 이용, 박피하여 전기녹즙기로 마쇄한 다음 0.25, 0.5, 0.75, 1.0% cysteine을 첨가한 후 실온에 방치하면서 색차계로 조사한 결과 Table 4와 Fig 2와 같다. Table 4에 기술한 바와 같이 대조구는 전기녹즙기로 마쇄한 마늘다데기는 약 30분이 경과한 후부터 녹변 현상이 급속도록 발생하는 것이 목격되었다.
- 온도에 의한 마늘녹변에 영향을 주는 인자탐색으로 마늘에 인위적인 녹변을 유발시키기 위해 대조구와 동량의 마늘을 저온저장고(4, 8, 12P)내의 선반에 놓고 완전히 녹변이 발생하도록 28일 동안 보관하면서 색차계로 녹변발생 유무를 조사한 결과 꾜ble 1과 같았다. 실온에서 방치한 대조구의 경우 L, a, b값은 각각 53.
- 저온 저장고에서 30일간 저장하여 완전하게 녹변된 마늘 약 20 kg을 20, 25, 30, 35, 40, 4VC에 넣어 4일 간격으로 20일 동안 conditioning에 따른 녹변 억제 효과를 경시적으로 관찰하였다.
- 저온저장고에 30일동안 저장한 녹변된 마늘을 박피하여 전기녹즙기를 이용, 마쇄하여 pulp로 된 마늘 100g 0.25, 0.5, 0.75, 1.0% cysteine과 0.2, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0% ascorbic acid를 첨가한 후 즉시 균일하게 섞은 다음 실온에 방치하면서 녹변억제 유무를 경시적으로 관찰하였다.
- 0% 처리구에서는 녹변현상이 다소 지연하는 듯 보였으나 갈변현상으로 전이됨을 확인할 수 있었다. 한편 대조구를 비롯한 0.25, 0.5, 0.75, 1.0% cysteine 처리구를 저온에서 24시간 동안 살펴본결과 저온대조구는 8시간이 경과한 후부터 녹변현상이 진행되었고, 0.25%구에서는 10시간 경과할 즈음 목격되었다. 또한 0.
- , England)를 선택하여 1 kGy와 10 kGy 구간은 Hawell Amber Perspex Dosimeter Batch N type 3042, 30 kGy는 Hawell Red Perspex Dosimeter Batch FL type 4034로 사용하였다. 흡광도는 UVspectrophotometer (UV-1201, Shimadzu, Japan)로 측정하였고, dosimeter의 두께 측정은 Micrometer(0~25 mm, Mitutoyo, Japan)로 계측하였다.
- 흡수선량을 얻도록 조사하였다. 흡수선량 측정은 PMMA dosimeter(Hawell Co., England)를 선택하여 1 kGy와 10 kGy 구간은 Hawell Amber Perspex Dosimeter Batch N type 3042, 30 kGy는 Hawell Red Perspex Dosimeter Batch FL type 4034로 사용하였다. 흡광도는 UVspectrophotometer (UV-1201, Shimadzu, Japan)로 측정하였고, dosimeter의 두께 측정은 Micrometer(0~25 mm, Mitutoyo, Japan)로 계측하였다.
대상 데이터
-
Maleic hydrazide에 따른 녹변 발생
생장조절제의 하나인 씨엠액제 [choline salt maleic hydrazide, 미성(주)]를 물 20 L당 200 mL로 희석하여 200평에 53 L를 마늘 옆면에 살포하였다. MH 처리구와 대조구를 구별하여 수확한 후 이를 그늘진 곳에서 10일 간 예건 후 잎 부분을 절단하여 건조기(40℃)에 넣고 각각 12시간씩 2회 건조하여 시료로 사용하였다.
- 1mm PE 필름에 넣고 색차계로 L, a, b값을 조사하였다. 이때 사용한 color difference meter(CR- 200, Minolta, Japan)로 10회 측정하였고, 사용한 표준판은 L = 92.68, a = -0.81, b = 0.86의 값을 가진 백색판이였다.
성능/효과
- 대조구는 0일부터 20일까지 일정한 L, a, b값을 유지하고 있었으며, 저온저장한 마늘은 20일이 경과된 후 에도 녹변이 지속적으로 유지하였다. 20 및 25℃에서 conditioning 하면서 4일 간격으로 20일까지 조사한 결과 저온저장한 마늘과 L, a, b값 모두 별다른 차이를 보이지 않고 녹변이 유지되었으며, 30℃에서 conditioning한 마늘은 4, 8, 16일 동안에는 녹변이 관찰되었으나, 20일이 경과하고부터 녹변이 억제되었다. 한편 35℃에서 conditioning한 마늘은 4일이 경과되었을 때 대조구와 비슷한 L, a, b값을 나타내고 있었으며 24시간동안 관찰한 결과 녹변이 발생하지 않아 녹변억제 효과가 매우 양호함을 알 수 있었다.
- 그리고Fig. 4 에 나타난 바와 같이 cysteine 처리구에서는 흰반점들이 목격되었으며 이는 완전하게 혼합되지 않은 cysteine 입자로 생각되며 12, 24시간 동안 이들을 관찰한 결과 1.0% 처리구에서는 녹변현상이 다소 지연하는 듯 보였으나 갈변현상으로 전이됨을 확인할 수 있었다. 한편 대조구를 비롯한 0.
- 한편 35℃에서 conditioning한 마늘은 4일이 경과되었을 때 대조구와 비슷한 L, a, b값을 나타내고 있었으며 24시간동안 관찰한 결과 녹변이 발생하지 않아 녹변억제 효과가 매우 양호함을 알 수 있었다. 그러나 40 및 45℃에서 conditioning한 마늘은 35℃에서 conditioning한 마늘과 같이 녹변억제 효과는 상당히 좋았으나 conditioning 온도가 상승함에 따라 마늘의 외피가 건조되고 그로 인해 마늘에 함유된 수분이 감소되었고 특히 45℃에서 conditioning한 마늘은 마늘다데기 제조시 부적함을 알 수 있었다. 따라서 35℃에서 conditioning한마늘이 가장 녹변억제 효과가 좋아 마늘의 녹변이 재발하는지를 알아 보기 위하여 35℃에서 conditioning 한 마늘은 20일 동안 재저온저장한 후 꺼내어 마늘다데기를 제조하여 24시간동안 실온에서 경시적으로 관찰한 결과 Fig.
- 0%에서도 미약하게 확인할 수 있었다. 그리고 12시간이 진행되었을 때는 거의 모든 처리구에서 녹변이 발현되었고,5.0% 처리구에서도 L, a, b값이 각각 62.82, -6.18, 8.88로 서서히 육안으로도 녹변현상이 관찰되었다. 마쇄된 마늘에 각각 대조구, 1.
- 그러나 40 및 45℃에서 conditioning한 마늘은 35℃에서 conditioning한 마늘과 같이 녹변억제 효과는 상당히 좋았으나 conditioning 온도가 상승함에 따라 마늘의 외피가 건조되고 그로 인해 마늘에 함유된 수분이 감소되었고 특히 45℃에서 conditioning한 마늘은 마늘다데기 제조시 부적함을 알 수 있었다. 따라서 35℃에서 conditioning한마늘이 가장 녹변억제 효과가 좋아 마늘의 녹변이 재발하는지를 알아 보기 위하여 35℃에서 conditioning 한 마늘은 20일 동안 재저온저장한 후 꺼내어 마늘다데기를 제조하여 24시간동안 실온에서 경시적으로 관찰한 결과 Fig. 6과 같이 녹변이 재발되지 않았으며 마늘의 상태도 양호하였다. 이와 같이 conditioning에 의한 마늘녹변 억제효과는 저온 저장 중 chilling injury에 의하여 정상적인 대사가 억제되어 발현되지 못했던 녹변 전구물질들을 conditioning에 의하여 color developer 및 pigment precursor 등과 같은 녹변 유발물질 소진을 촉진시킴으로서 녹변마늘을 억제시킬 수 있는 것으로 추정되었다.
- 1에 나타낸 바와 같이 30 kGy를 제외하곤 실온에서 1시간 이내 전부 녹변현상이 발현되었고, 이러한 현상은 12시간이 경과된 마늘에서도 같은 결과를 보여 주었다. 따라서 감마선조사에 의한 녹변억제는 30kGy에서 억제되었으나 갈변이 진행되었고 악취와 마늘조직이 연화되었다. 한편, Kwon 등(28)은 감마선조사(50, 100 및 500 Gy)마늘의 생리적 특성을 조사한 결과 호흡량은 일시적으로 자극되었고, 저온에서 저장할 경우 10개월까지 발아가 억제되었다 발표하였다.
- 이와 같이 conditioning에 의한 마늘녹변 억제효과는 저온 저장 중 chilling injury에 의하여 정상적인 대사가 억제되어 발현되지 못했던 녹변 전구물질들을 conditioning에 의하여 color developer 및 pigment precursor 등과 같은 녹변 유발물질 소진을 촉진시킴으로서 녹변마늘을 억제시킬 수 있는 것으로 추정되었다. 따라서 상기의 결과에 근거하여 물리적인 방법에 의한 녹변억제기술은 Fig 5에 나타낸 바와 같이 녹변된 마늘을 3VC에서 4일간 conditioning하였을 때 가장 양호함을 알 수 있었다.
- 따라서 이상과 같은 결과를 근거할 때 화학적 방법의 하나인 cysteine의 경우 실온 및 저온에서 저장할 경우 녹변억제에는 큰효과가 없었으나 ascorbic acid를 처리한 마늘다데기를 저온에서 저장할 경우 cysteine 처리에 비해 녹변억제 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
- Table 3에 나타낸 바와 같이 실온에서 보관된 대조구와 MH처리한 마늘에서는 a 값의 경우 일정한 크기로서 큰 차이를 보이지 않았으나, 저온저장에서 저장된 대조구와 MH 처리한 마늘은 모두 a 값이 -4 이하로 측정되어 녹변현상은 MH처리와 무관하게 발생함이 목격되었고, 육안으로도 녹변현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 이상과 같은 결과를 볼 때 많은 소비자들은 마늘의 녹변은 농약으로 알려진 생장조절제인 maleic hydrazide에 의하여 발생하고 있는 것으로 알고 있으나(32)본 연구 결과 전혀 무관함을 알 수 있었다.
- Park 등Kim 등(18) 및 Bae 등(19)은 저온저장시 발생한다고 하였으나 본 연구 결과로부터 온도가 녹변인자로서 매우 중요함을 알 수 있었다. 따라서 저장온도에 따른 녹변생성은 4℃는 7일, 8℃ 및 12℃에 저장한 마늘은 약 15일 후에 녹변마늘로 전이됨을 확인할 수 있었다.
- 1로 급격하게 감소함에 따라 녹변현상의 육안으로 목격되었다. 또한 ascorbic acid의 농도가 높을수록 녹변는 느리게 진행되었으나 6시간 경과시에는 1.0% ascorbic acid 농도에서도 Fig 3과 같이 녹변이 발생하였고, 3.0%에서도 미약하게 확인할 수 있었다. 그리고 12시간이 진행되었을 때는 거의 모든 처리구에서 녹변이 발현되었고,5.
- 0% 처리구 이상에서는 발생하지 않았다. 또한 저온에서 24시간 경과후의 마늘의 색도변화는 Fig 4와 같으며 실온저장과는 달리 저온저장시 녹변이 억제되었다. 이와 같이 cyteine과 ascorbic acid가 완전하게 녹변을 억제시키지는 못하였으나 다소 억제시킬 수 있었던 것은 Kwon 등(22)과 Park 등(23) 및 Baik 등(24)의 보고와 본 연구결과를 비추어 볼 때 이들 물질이 항산화제의 역할에 의한 것으로 사료된다.
- 15 kGy 조사를 허용하고 있다(31). 이상과 같이 냉장저장된 마늘에 감마선을 조사한 후 일정기간 동안 저장하면서 색의 변화를 살펴본 결과 감마선을 이용한 방법이 마늘 녹변방지에는 부적합함을 알 수 있었다.
- 즉, 우리 식생활 문화는 주로 생마늘을 섭취하거나 또는 마늘다대기로 조제하여 각종 요리나 김치 등에 이용하는 반면, 외국의 경우 향미료나 향신료로서 극히 제한적으로 이용흐)는 관계로 향미성분에 관련된 연구가 많이 이루어진 반면, 녹변이나 청변에 관련된 연구는 매우 희박한 것이 아닌가 생각된다. 지금까지 연구한 결과를 종합하여 볼 때 마늘의 녹변현상은 휴면기가 지난 마늘에서 물리적인 영향(저온저장)으로 인해 대사작용이 억제되었다가 갑작스런 외부의 영향(온도상승, 빛, 금속)에 의해 alliin에 alliinase가 작용하여 PP가 마늘에 함유된 탄수화물과 작용하여 녹변현상이 발생하는 것으로 추정하고 있을 뿐 녹변억제 방법에는 미진한 점이 많다.
- 20 및 25℃에서 conditioning 하면서 4일 간격으로 20일까지 조사한 결과 저온저장한 마늘과 L, a, b값 모두 별다른 차이를 보이지 않고 녹변이 유지되었으며, 30℃에서 conditioning한 마늘은 4, 8, 16일 동안에는 녹변이 관찰되었으나, 20일이 경과하고부터 녹변이 억제되었다. 한편 35℃에서 conditioning한 마늘은 4일이 경과되었을 때 대조구와 비슷한 L, a, b값을 나타내고 있었으며 24시간동안 관찰한 결과 녹변이 발생하지 않아 녹변억제 효과가 매우 양호함을 알 수 있었다. 그러나 40 및 45℃에서 conditioning한 마늘은 35℃에서 conditioning한 마늘과 같이 녹변억제 효과는 상당히 좋았으나 conditioning 온도가 상승함에 따라 마늘의 외피가 건조되고 그로 인해 마늘에 함유된 수분이 감소되었고 특히 45℃에서 conditioning한 마늘은 마늘다데기 제조시 부적함을 알 수 있었다.
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